Oxid vanadičitý Dokumentácia hodnoty MAK v nemeckom jazyku, 1984 - Hlavné referenčné práce - Wiley

Oxid vanadičný [Dokumentácia k hodnotám MAK v nemeckom jazyku, 1984]

Abstrakt

Publikované v sérii Nebezpečné látky, 10. dodávka, vydanie 1984

Článok obsahuje nasledujúce kapitoly:

Všeobecný spôsob pôsobenia
Skúsenosti s ľuďmi
Pokusy na zvieratách
- akútna toxicita
- Chronická orálna toxicita
- Chronická inhalačná toxicita
Odôvodnenie hodnoty MAK

V.2O5 (Dym) 0,1 mg/m 3

V.2O5 (Prach) 0,5 mg/m 3

Dátum poslednej opravy:

1 Toxické účinky a spôsob účinku

Vanád - najmä vo forme väzby ako oxid vanáditý - je pri vdýchnutí silné dráždidlo pre sliznice spojiviek a dýchacích ciest. Pri akútnej a chronickej expozícii sú typickými nálezmi zápal spojiviek, rinitída, bronchitída a ťažkosti s dýchaním astmatom. Lokálne vystavenie pokožke môže spôsobiť alergické dermatózy [1, 2] .

Resorpčný príjem V2O5 alebo VO2Cl pľúcami je takmer úplný, zatiaľ čo rýchlosť resorpcie cez gastrointestinálny trakt predstavuje iba niekoľko percent intragastrickej dávky [3]. V dôsledku absorpčného absorpcie sa zistili nasledujúce účinky: anémia [4, 5], úbytok hmotnosti [4, 6, 7], poškodenie pečene [6] a poškodenie obličiek [6]. Po intravenóznom podaní ortovanadátu sodného mačkám boli pozorované vazokonstrikcie a znížená glomerulárna filtrácia [8] .

Asi 40–60% vylučovania sa uskutoční obličkami do 1–3 dní od požitia [3, 9, 10]. Malý podiel (okolo 10–12%) sa vylučuje stolicou [10]. V pokusoch na zvieratách sa až 14 dní po intraperitoneálnej, intratracheálnej alebo intragastrickej aplikácii preukázala akumulácia vanádu, najmä v kostiach, ale aj v orgánoch pečene, pľúc, obličiek a placenty [3, 9, 10] .

Vanád má inhibičný účinok na Na + K + adenozíntrifosfatázu [11], na syntézu cholesterolu [12–15], na biosyntézu kyseliny L - askorbovej [6] a na syntézu mastných kyselín [13]. .

Pomocou mutanta Bac. subtilis, účinok poškodzujúci DNA by sa mohol preukázať aj pri rôznych zlúčeninách vanádu [16]. Vanadát indukoval zvýšenie syntézy DNA a rastu buniek v kultúrach ľudských fibroblastov [17] .

2 ľudské skúsenosti

Existuje niekoľko správ o účinkoch vanádu a jeho zlúčenín na človeka po priemyselnej expozícii (pozri tabuľku 1). V popredí je spomínaný dráždivý účinok na sliznice očí a dýchacích ciest. Boli popísané prechody do chronických cyklov [18] .

Doba expozície; Koncentrácia v mg vanádu (V) alebo oxidu vanadičitého (V2O5)

Troskový prach (troska s 8–12% V ako V2O5), prach V2O5, prach NaVO3

Konjunktivitída, rinitída, kašeľ, krvavé sekréty v krku, zosilnenie príznakov krátko po začiatku práce alebo pri práci so zvýšenou expozíciou, klinické a rádiologické: chronické. Bronchitída; žiadny príznaky resorpčnej otravy, najmä žiadna nefritída, anémia a neurologické príznaky. Rušenia

5 po - 16a (priemerne 6a)

50–90 (10 podrobne hlásených prípadov)

Bledá pokožka, zeleno-čierne sfarbenie jazyka, kašeľ, niekedy krvavý, dýchavičnosť, búšenie srdca pri cvičení, súdkovitý hrudník, spastická bronchitída, zvýšený krvný tlak, tremor; Rö.-Thorax: kresba pruhu; zvýraznený 2. zvuk srdca

Troskový prach (obsah V2O3 v prachu 16,9%), prach s 4,8–7,5% V2O5

Nádcha, kašeľ, sipot, búšenie srdca pri námahe, únava, alergický ekzém, bronchopneumónia; žiadny chronické zmeny pľúc

6 (Následné vyšetrenie už hlásených prípadov v [2])

lokálne podráždenie, astmoidná bronchitída, dyspnoe, žiadne chronické Pľúcne zmeny

Sadze a prach obsahujúce V2O5 zo systémov spaľujúcich ropu

2–5 d. Súčasná expozícia. 1–3 a chron. Expozícia, 17,2 - 58,6 mg V/m3

Podráždenie spojiviek a dýchacích ciest, kašeľ, dýchavičnosť, depresia, apatia, povlak zeleného jazyka, spast. Bronchitída, tremor; žiadny Abnormality röntgenového vyšetrenia hrudníka, moču a krvi

Podráždenie spojovky a sliznice dýchacích ciest, bronchitída, bolesti hlavy, únava; žiadny Anémia. Pľúcny fibrosc alebo chron. bronchitída

Troskový prach (z Thomasovej trosky), prach NaVO3, prach V2O5

Podráždenie slizníc dýchacích ciest, zníženie telesnej hmotnosti, hypochrómna anémia; žiadny Senzibilizácia, žiadne resorpčné príznaky otravy v pečeni, obličkách a zažívacom trakte

Prach V2O5 (10 Mo; 0,02–58,8 mg V/m 3

Porovnávacia štúdia s neexp. Kontrolná skupina; na exp. Zvýšená skupina: konjunktivitída, kašeľ, spútum, redukcia hmotnosti, črevná kolika, únava, anamnesticky častý zápal pľúc a hemoptýza; žiadny dôkaz pre kardiovaskulárne, neurologické a pľúc. Komplikácie

Vanádový rudný prach (obsah vanádu 1%) (3

oproti neexp. Častejšie skupiny: kašeľ, spútum, strata hmotnosti, slabosť, črevná kolika; č Anhalt pre kardiovaskulárne, neurologické alebo pulmon. Komplikácie

Prach obsahujúci V2O5 zo sadzí a popola zo systémov spaľovania uhlia a ropy (obsah V2O5 v prachu 0,26–11,3%)

Konjunktivitída, rinitída, bronchitída, únava

Prach obsahujúci V2O5, 5–10% d. Častice: 6 Mo, priem. 2,5 a: 3 (6 meracích bodov), 0,925 mg V2O5/m 3 (1 merací bod), stanovené kolorimetricky

Porovnanie s neexp. Kontrolná skupina: významne (P = 0,01) zvýšená: podráždenie slizníc očí a dýchacích ciest, bronchospazmus, klepanie na pľúca, zelený povlak na jazyku; Obsah sérového cholesterolu v priemere 23 mg/100 ml znížené; č Rozdiel z hľadiska krvného tlaku, tremoru, zväčšenia pečene, Hb, EKG a klinickej chem. Nálezy moču. Priemerný obsah V v moči exponovaných osôb 46,7 µg/l, pre neexponovaných 11,6 µg/l

V2O5 (čistý), veľkosť častíc 0,1–10 um; priemer 5 um

Konjunktivitída, faryngitída, kašeľ, bronchospazmus, zhoršenie príznakov so zvyšujúcim sa časom expozície

Prach obsahujúci V zo sadzí zo systémov spaľujúcich ropu. Obsah vanádu 15,3%, prach s veľkosťou častíc 3

asi 2 h; vo výške dýchania: celková prašnosť konc. > 26 mg/m3

17 (z toho 16 s plynovými maskami)

Niekoľko dní po expozícii: produktívny kašeľ (13 osôb), sipot a dýchanie (9 osôb), bolesť hrdla (7 osôb), rinitída (5 osôb), výrazné zníženie maximálneho objemu dychu a max. Objem dýchacích sekúnd v porovnaní s hodnotami pred expozíciou. Tesnenie na kontaktnej ploche plynových masiek bolo neúplné (miera netesnosti 9%).

Prach obsahujúci V2O5 zo sadzí zo systémov spaľujúcich ropu

prvé sťažnosti po 20 minútach, podráždenie sliznice očí a dýchacích ciest, zápal priedušiek, alergická dermatóza

Prach obsahujúci V2O5, 20% d. Častice Ø 5 µm Ø

priemer 11a; od 1970–1975: priem. 0,2–0,5 mg V/m 3 od začiatku roku 1976: 0,01–0,04 mg V/m 3

Porovnanie (1975/76) s neexp. Kontrolná skupina. Zvýšené v exponovanej skupine: sipot, zvýšenie neutrofilov vo výteroch z nosovej sliznice; s biopsiami sliznice zvýšenie plazmatických buniek, hyperémia kapilár, žiadne zvýšenie eozinofilov. Žiadne Rozdiel vzhľadom na prechladnutie, kašeľ, test pľúcnych funkcií, röntgenové vyšetrenie hrudníka, hematologické nálezy, sérové koncentrácie cholesterolu a triglyceridov v sére, obsah cystínu v nechtoch rúk; žiadny prípad rakoviny pľúc; stat. Rozdiel. pokiaľ ide o koncentrácie albumínu, močoviny a bilirubínu v sére, ale bez klinického významu.

Niektorí autori mali podozrenie na alergickú zložku pri respiračných príznakoch [1, 5, 32], ale cytologické a imunologické testy na biopsiách slizníc neposkytli žiadny zodpovedajúci dôkaz [27, 31]. Sjöberg [2] pozoroval ekzematózne kožné prejavy u 9 z 36 osôb, ktoré boli profesionálne vystavené pôsobeniu oxidu vanadičného. Tvár bola postihnutá v 7 prípadoch; ďalšie miesta boli prsty, ruky a predlaktia. Po aplikácii 2% roztoku vanadičnanu sodného handrovým testom sa u jedného z 9 ľudí prejavila alergická kožná reakcia, ktorú bolo možné potvrdiť histopatologicky. Dvaja ďalší ľudia dosiahli pochybné výsledky, ostatní boli negatívni. Kožné príznaky na tvári a rukách osôb vystavených pôsobeniu oxidu vanadičného bez použitia alergologickej testovacej metódy boli popísané Troppensom [1] ako „alergénne dermatózy“. Senzibilizačný účinok oxidu vanadičitého na pokožku a sliznice nie je možné adekvátne preukázať v literatúre k tejto téme.

S ohľadom na výskyt príznakov resorpčnej otravy, strata hmotnosti [4, 7], anémia [4, 33], pokles obsahu cholesterolu v sére [14, 24], zvýšený krvný tlak [19], stresová tachykardia [2], depresívna nálada [21, 33], tremor [ 19, 33] a znížený obsah cystínu v nechtoch rúk [34]. Iné štúdie neposkytli žiadny dôkaz o systémových škodlivých účinkoch v podmienkach priemyselnej expozície [4, 7, 18, 27] .

Ako ukazuje tabuľka 1, existuje niekoľko štúdií [14, 24, 27, 28], podľa ktorých koncentrácie V2O5 okolo alebo pod 0,5 mg/m 3 spôsobovali zdravotné poruchy v prípade komerčnej expozície. V správach Kiviluota [28] sa zdôrazňuje, že koncentrácie vanádového prachu 0,2–0,5 mg V/m 3 (stanovené atómovou absorpčnou spektrometriou) sú štatisticky významne častejšie subjektívne vnímané pískaním [28] a patologickými zmenami v pracovnom prostredí na nosových slizniciach [27], pričom rádiografické vyšetrenia hrudníka a pľúcne funkčné testy neodhalili žiadne odchýlky od kontrolnej skupiny. Väčšina z týchto vyšetrení [27, 28] sa uskutočnila po intervale 2 až 4 týždňov bez expozície. Na základe 64 jednotlivých stanovení obsahu vanádu v celkovom prachu vykonaných počas 5 rokov pred týmito štúdiami autori [27] stanovili pre priemernú koncentráciu vanádu rozsah 0,2 až 0,5 mg V/m 3. .

Prerušovaná pracovná expozícia 18 osôb 0,08–0,76 (priemer 0,25) mg/m 3 prachu V2O5 (veľkosť častíc väčšinou pod 1 µm) a metavanadičnanu amónneho tiež spôsobila podráždenie sliznice hltanu, mierne vykašliavanie a charakteristické vlastnosti. nazelenalé sfarbenie jazyka [35] .

Pokusy s 2 dobrovoľníkmi za kontrolovaných inhalačných podmienok ukázali, že čistý prach V2O5 (98% častíc 3 stále spôsobovalo značné podráždenie dýchacích ciest [32]. Príznaky začali 7 hodín po expozícii a pretrvávali ďalších 8 dní po experimente. Vyšetrenia krvi a moču, ako aj testy funkcie pľúc boli normálne. Podobne bola jednorazová expozícia prachu V2O5 0,2 ± 0,06 mg/m 3 (98% častíc [32]). Neboli pozorované žiadne systémové účinky Ďalším experimentom s 2 dobrovoľníkmi sa dosiahla koncentrácia prachu V2O5 0,1 mg/m 3 do 24 hodín po 8 hodinách expozície, čo spôsobilo mierny kašeľ a zvýšenú tvorbu hlienu [32]. Do týchto štúdií nebola zahrnutá kontrolná skupina [32] .

Vanád sa tiež považuje za etiologický faktor pri maniodepresívnych poruchách [41–43]. Za mechanizmus účinku sa považuje inhibičný účinok vanádu na Na + -K + -ATPázu [41]. Zodpovedajúce zistenia o pracovne exponovaných osobách vychádzajú z poľskej štúdie [42]. V dvojito zaslepenej štúdii na maniodepresívnych pacientoch sa zistilo zlepšenie stavu ochorenia pri diéte s nízkym obsahom vanádu v porovnaní s bežnou stravou [41]. Ďalej mali pacienti s týmto klinickým obrazom vyššie koncentrácie vanádu v krvi ako v kontrolnej skupine [43] .

Zatiaľ čo inhibičný účinok na syntézu endogénneho cholesterolu bol štatisticky potvrdený v štúdii na 5 študentoch orálnym podávaním vanádu (diamóniumoxitartarovanadát) počas 6 týždňov [12], orálny príjem vanádu (V) zostal u 6 osôb vo veku 30–55 rokov. Oxitartrát (celková dávka počas 6 týždňov 1575 - 4325 mg) nemá žiadny vplyv na sérovú koncentráciu cholesterolu, triglyceridov a fosfolipidov [44]. Ani u pacientov s ischemickou chorobou srdca a hypercholesterolémiou neznížila liečba oxitartarátom vanádu (V) počas 6 mesiacov hladinu cholesterolu v sére [45] .

Po dennom perorálnom užití 4,5 mg vanádu vo forme diamóniumoxitartarovanadátu po dobu 12 mesiacov u 75-ročného pacienta bol obsah vanádu post mortem 3,38 ppm v pečeni a 5,83 ppm v podkožnom tukovom tkanive; Vanád nebol vo svaloch zistiteľný [13] .

Vanád sa dal určiť v niektorých vzorkách orgánov (napr. Z pľúc a čriev) osôb, ktoré neboli profesionálne exponované, väčšinou v rozmedzí detekčného limitu (0,05 - 0,005 mg/kg čerstvej hmotnosti), ale nebolo možné zistiť akumuláciu so zvyšujúcim sa vekom [ 13] .

3 Pokusy na zvieratách

3.1 Akútna toxicita

Hodnoty pre LD50 rôznych zlúčenín vanádu sú uvedené v tabuľke 2; ukazuje, že vanád je toxický ako anión aj katión. Zistilo sa, že oxid vanádnatý je pri perorálnom podaní myšiam asi šesťkrát menej toxický ako oxid vanáditý a chlorid vanádnatý [5]. Minimálna letálna dávka pre potkany liečené intraperitoneálne NaVO3 je 4–5 mg V/kg telesnej hmotnosti [48]. Jednotlivé intratracheálne injekcie V2O5 (veľkosť častíc pod 5 um) a NH4VO3 u potkanov boli smrteľné, keď sa u všetkých 5 zvierat v skupine dosiahla dávka 0,8 alebo 0,6 mg/zviera s rozvojom dýchavičnosti a závažnými všeobecnými príznakmi [46] .